Desmosine

Définition

La desmosine est un tétrapeptide résultant de la condensation des chaînes latérales de trois allysines et d'une lysine appartenant à deux molécules d'élastine contiguës. Ces liaisons croisées entre les élastines leur confèrent leur couleur jaune.

La desmosine est un rare acide aminé aromatique trouvé dans l'élastine, formé par condensation de quatre molécules de lysine dans un cycle pyridinium. Ce composé aromatique dérive d'une L-lysine.

La desmosine :

Structure de la desmosine dont la formule brute est C₂₄H₄₀N₅O₈. En bas à gauche, réactions de la liaison de la desmosine dans les zones riches en alanine, ce qui permet aux enzymes de se lier et de créer la double réticulation unique qui distingue la desmosine.

Explications

La desmosine est un dérivé d'acide aminé composé de trois chaînes latérales allysyle plus une chaîne latérale lysyle non modifiée provenant du même polypeptide ou de polypeptides voisins condensés dans un cycle pyridinium. La desmosine se trouve dans l'élastine et sa détection dans des échantillons d'urine, de plasma ou d'expectoration peut être utilisée comme marqueur d'une dégradation excessive de l'élastine, qui est associée à la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) et à d'autres pathologies.

⭐ Une approche largement utilisée pour évaluer les niveaux d'élastine consiste à quantifier les liaisons croisées de la desmosine dans les hydrolysats de tissus entiers. Étant donné que la desmosine est unique à l'élastine chez les mammifères, elle peut être utilisée comme marqueur quantitatif des niveaux d'élastine insoluble dans les tissus et les cellules cultivées.

La première étape dans la formation de ces réticulations spécifiques à l'élastine est la désamination oxydative de trois résidus de lysine en formaldéhydes, appelés allysines. Ces aldéhydes, avec de la lysine supplémentaire, fusionnent pour former un composé de desmosine stable qui lie de manière covalente deux des polypeptides de tropoélastine.

✅ L'élastine est sécrétée sous la forme d'un précurseur, la tropoélastine, qui est réticulée avec la desmosine pour former de l'élastine stable. La formation de desmosine nécessite l'enzyme lysyl oxydase; des défauts de cette enzyme sont observés dans le syndrome de Menkes.

L'élastine est initialement synthétisée sous la forme d'un polypeptide précurseur, la tropoélastine, qui se compose d'environ 700 acides aminés avec une masse moléculaire de ≈70kD.4 La composition en acides aminés de la tropoélastine est similaire à celle du collagène en ce qu'environ un tiers des résidus aminés totaux sont constitués de glycine mais la séquence primaire est différente, avec des domaines riches en glycine, valine et proline, alternant avec des séquences riches en lysine et alanine : un motif de séquence caractéristique est la présence de deux résidus lysine séparés par deux ou trois résidus alanine.

Les résidus de lysine dans la tropoélastine sont essentiels pour la formation de liaisons croisées covalentes entre la desmosine et son isomère, l'isodesmosine, qui semblent être uniques à l'élastine.

La première étape dans la formation de ces réticulations spécifiques à l'élastine est la désamination oxydative de trois résidus de lysine en formaldéhydes, appelés allysines. Ces aldéhydes, avec de la lysine supplémentaire, fusionnent pour former un composé de desmosine stable qui lie de manière covalente deux des polypeptides de tropoélastine.

L'ajout de desmosines à d'autres parties de la molécule convertit progressivement les molécules de tropoélastine en une structure fibreuse insoluble. La désamination oxydative des résidus lysyle en aldéhydes correspondants est catalysée par un groupe d'enzymes, les lysyl oxydases, qui nécessitent du cuivre pour leur activité. Ainsi, une carence en cuivre peut entraîner une activité réduite de la lysyl oxydase et la synthèse de fibres élastiques qui ne sont pas stabilisées par des quantités suffisantes de desmosines.

Dans une telle situation, les polypeptides de tropoélastine individuels restent solubles et sensibles à la protéolyse non spécifique, et les tissus riches en élastine sont fragiles. Le renouvellement métabolique de l'élastine est lent, mais il est augmenté dans certaines formes de cutis laxa et de vieillissement cutané. Les fibres élastiques sont dégradées par les élastases et les métalloélastases.

✅ L'excrétion urinaire de l'acide aminé, la desmosine (DES), un marqueur spécifique de la dégradation de l'élastine mature réticulée, est élevée chez les fumeurs en bonne santé par rapport aux non-fumeurs en bonne santé. Une étude cas-témoin nichée sur la dégradation de l'élastine et du collagène chez les fumeurs actuels avec et sans déclin rapide de la fonction pulmonaire a montré qu'un déclin rapide de la fonction pulmonaire était associé à une excrétion urinaire accrue de desmosine. Les polymorphismes des gènes antioxydants peuvent également servir de marqueurs du déclin rapide de la fonction pulmonaire. Le peptide d'élastine sanguine ne s'est pas avéré utile comme prédicteur du taux de déclin du VEMS, mais peut avoir une certaine valeur dans l'évaluation du remodelage dans l'emphysème et la fibrose.

En rapport avec "desmosine"

• acrosine

  

  L'acrosine est une enzyme protéolytique (sérine protéase typique) de la membrane interne de l'acrosome dont le rôle est de digérer la membrane pellucide.

• adénosine

  

  L'adénosine est un nucléoside formé par la liaison de l'adénine à un anneau de ribose (ribofuranose) par une liaison bêta-N9 glycosidique.

• carnosine

  

  La carnosine est un dipeptide des muscles striés formé de β-alanine et d'histidine.

• chymosine

  

  La chymosine (rennine) est l'enzyme gastrique des jeunes mammifères qui catalyse la transformation du caséinogène soluble du lait en caséine insoluble.